冯 潇 朱丹红 王迩睿 郑 璐
随着城市发展以及城市人口的不断增长,城市生态问题(例如大气污染、水体污染、噪声污染等)层出不穷,人类和环境之间的矛盾日益凸显,人类也逐渐意识到生态问题的严重性。在这种形势下,基于可持续发展观规划设计的城市生态公园开始受到关注[1],它依托于城市公园的发展基础,但更强调经济、社会和环境相协调,重视自然系统和人工系统的合作。相比传统的城市公园,城市生态公园的规划设计具有更高和更严格的要求。
城市生态公园最初被称为“Ecological Park”,主要指以保护和恢复城市生态为指导思想和目标的一类城市公园。国内相关研究学者对城市生态公园定义可归纳总结为:位于城市城区或近郊,以生态学和景观生态学为指导而规划建设,保护和修复自然生境而建立的具有地域性、多样性和自我演替能力的生态系统[2]。城市生态公园的发展,主要作用是改善城市生态环境,同时和传统的城市公园一样,也是一处兼具游览和休憩功能的公共绿地。
城市生态公园在我国发展时间较短,最初出现在20世纪90年代中期。近几年受到广泛关注,涌现出大量设计理论和方法的研究[3]。笔者以河北邢台中央生态公园为例,探讨城市生态公园规划设计方法,以期对未来的城市生态公园规划设计提供借鉴。
城市生态公园,顾名思义,既有城市性又有生态性,但它既不是普通意义上的城市公园,也不是自然保护区或自然生态公园。根据国内外相关研究和实践,概括城市生态公园的一些重要特征如下[4]:
1)基本功能。城市生态公园以保护和修复区域生态系统为首要任务,着重改善城市生态环境,保护生物多样性,维护生态系统平衡,兼具供公众游憩、观赏、娱乐和生态教育等功能。
2)空间布局。从满足生态系统的要求出发,构建区域景观生态格局,包括大尺度上的生态规划和小尺度上的生境设计,使生态从抽象变成具象的空间形态。
3)环境建构。以自然生境为主,对自然尽量少干预,在此基础上高效利用场地资源,并进行最大化的改造和再利用,可适量加入少量人工和半人工环境。
4)植物群落构成。以地带性植被为主,打造生物多样性丰富的自然群落。
5)养护管理。遵循低投入和低管理原则,后期养护主要通过生态系统的自我维持来实现,从高强度管理转向低强度管理。
生态学是主要研究生物与生物、生物与环境之间的相互关系的一门科学[5]。城市生态公园能否发展成为稳定的绿地系统,首先取决于其内部各子系统之间的关系以及和城市环境之间的关系是否合理。城市生态学理论中的城市生态位理论、城市绿地群落演替理论、城市生态绿地营养结构理论和城市生态绿地协同进化理论等都是研究城市生态公园规划设计的基础。
城市生态公园的规划设计,通过对生物和生物、以及生物和环境之间关系的调整和整合,实现对场地资源的最大化利用,最小化消耗,产生最大的经济效益是规划设计需达到的最终目标。
景观生态学以整个景观为对象,注重景观的空间布局研究。景观生态学中景观的定义为一个空间异质性的区域,由相互作用的斑块或生态系统构成[6]。
与其他生态学科的研究内容相比,景观生态学着重突出景观空间结构以及生态学过程在不同尺度(宏观、中观、微观)上的相互作用,这正是城市生态公园规划设计中最需要研究的方面。城市生态公园的设计需要基于景观生态学原理展开。
邢台地处河北省南部,环渤海经济区、中原经济区、京津冀地区和冀中南地区的交汇区和过渡地带,是中原经济区的北方门户,京津冀协同发展国家战略重要节点城市。国家生态文明、新型城镇化和京津冀协同发展等国家发展战略的提出,对邢台市生态发展提出更高要求。邢东新区是邢台市城市规划建设中的一个城市新区,已被列入河北省重点支持发展的三大新区之一,承接京津冀一体化政策,是京津产业转移的主要承接地和邢台市经济社会发展的新引擎。邢东新区规划通过生态安全格局构建和风景资源分布,以“安全为限、生态为底、特色为魂”为规划理念,打造“一核、两园、四廊、五区”空间结构。中央生态公园即其中一园。规划通过中央生态公园打造,全面保护城市生态环境,优化人居环境,并起到提升城市活力、塑造城市形象、促进城市有序发展的综合作用。
邢东新区中央生态公园位于邢东新区煤矿塌陷区内,无法实施大规模建设,土地性质主要以生态绿地为主,是城市生态系统的重要组成部分,在城市总体规划中被定义为“城市中央生态核”,生态区位十分重要。中央生态公园四周边界分别为北邻邢州大道,南邻中兴东大街,西邻襄都路,东邻东华路,规划面积约1 977.32 hm2。生态公园范围如图1所示。
图1 生态公园范围图Fig.1 Design range of ecological park
中央生态公园地形地貌较为简单,以平原为主,城市道路两横一纵穿越项目区,将项目区分为五大区域。项目区内大部分用地为农田,待搬迁的村庄以及一些废弃的工业厂房(邢东矿、春田公社、玻璃厂、苗圃),牛尾河自西向东穿过项目区,污染严重。区域内现状植被主要为落叶阔叶林,主要树种包括油松、蒙古栎、荆条、酸枣以及一些杂木林和疏林,分布在河流两侧和村庄周边,其余植物大多是农作物。
总体来看,由于人类活动的干扰,中央生态公园生态系统极度脆弱,物种数量少,自身更替能力较弱,具有明显的不稳定性,迫切需要通过系统的生态手段来修复受损的生态系统,保障生态功能。
以生态学和景观生态学相关原理为依据,修复受损的森林和湿地两大生态系统,提高生物多样性;以绿色循环为主旨,充分利用原生场地肌理并合理将其改造利用,实现对场地的最小干预;以林业经济为手段,通过森林碳汇手段,维持公园运营,增加公园收入;以公众休闲娱乐为支撑,通过合理规范引导人的活动,营造人与自然和谐共处的场所。设计的最终目的是实现可持续发展,建设邢东新区重要的城市生态绿核,增强城市生态系统与中央生态公园森林和湿地生态系统的沟通联系,提升区域生态系统功能。
邢台中央生态公园是邢东新区重要的生态绿地,其规划目标主要体现在以下三方面:
1)构建生息的城市林库。森林生态系统作为陆地生态系统中最重要的自然生态系统,具有丰富的物种多样性和结构多样性,发挥着重要的生态功能。规划通过打造邢东新区中央生态公园的森林生态系统,形成林水相依、林路相伴、林城相融、结构合理、生态稳定的城市森林,塑造能够自我完善和繁衍生息的自然森林群落,营造“天然氧吧”,从而助推邢东新区绿色低碳城市建设,使邢东新区再现绿色好风光。
2)构建生机的都市水库。自从2012年4月《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”的概念,直到国务院办公厅在2015年10月印发的《关于推进海绵城市建设的指导意见》中部署推进海绵城市建设工作,海绵城市的建设受到党中央和各级政府的重视和支持。牛尾河及周边绿地作为邢东新区重要的城市海绵体,应受到最大限度的保护和恢复,重现牛尾河昔日生机。通过治理,规划使牛尾河水体达到地表四类水,且主要指标达到地表三类水的要求。
3)构建生长的碳汇银库。林业碳汇是我国林业可持续发展的未来方向。研究表明,森林的平均固碳能力为41.0 t/hm2,草地平均固碳为3.46 t/hm2。同时,森林对污染的空气、水体发挥着独特的净化作用。规划改变传统的公园运营管理观念,通过恢复大面积的林草植被,增加林业碳汇主要造林树种,一方面提高公园森林覆盖率,改善园区环境,另一方面发挥林业碳汇的经济效益,为公园的可持续发展提供助力。
生态公园鸟瞰效果如图2所示。
中央生态公园处于煤炭塌陷区范围内,公园总体布局本着尊重场地的原则,最大程度地改造利用原有场地元素,包括牛尾河、邢东矿、春田公社、花卉市场、驾校、河北海润玻璃厂、煤炭第二地质队以及各村落。结合现状和规划道路,规划形成了两大廊道和五大板块的布局结构。其中两大廊道依托南北两条城市主干道形成,兼具景观廊道功能,五大板块由城市道路自然切割形成。
城市道路将整个园区自然分割为五大板块,各板块依据资源特点和周边城市用地规划赋予不同的功能。结合现状和上位规划要求,规划确定五大板块功能以及十一处功能分区。
1)城市活力板块:该区域为公园一期建设区域,规划结合公园周边行政中心的布局,进行功能延展,打造一处展示城市活力和特色的区域。
2)生态经济板块:以森林生态保育和生态种植为特色,营造城市森林的特色板块。
3)森林健身板块:以周边体育活动中心为依托,结合各类低碳、有氧的森林运动,打造以森林康养为主题的区域。
4)田园生活板块:依托现状春田公社,结合贴近自然、健康生活的理念,打造一处世外桃源的田园生活区域。
5)刑襄文化板块:此板块为面积最小的板块。规划结合中央生态公园南边城市居住用地布局,提供一处未来居民就近休闲、娱乐以及园区生态文化展示的场所。
在五大板块基础上,规划根据现状条件,公园与周围环境之间的关系,因地制宜,细分以下功能分区,分别为:入口服务区、湿地净化区、农业观光区、创意工厂区、体育活动区、休闲娱乐区、森林养生区、经果种植区、文化展示区、森林体验区以及生态保育区。
图2 生态公园鸟瞰图Fig.2 Bird's eye view of ecological park
生态公园布局结构和功能分区分别如图3、4所示。
图3 生态公园布局结构图Fig. 3 Structure plan of ecological park
图4 生态公园功能分区图Fig. 4 Function plan of ecological park
本着尊重场地的原则,最大限度保存现有本底资源,利用现有优势条件和环境,因地制宜,达到资源的可持续利用,实现以最小投入产出最大效益的目标。规划对现状土地利用情况,尤其是建筑情况,包括建筑年代、建筑高度以及建筑风貌做了详细分析,从而确定可再利用的现状资源。
结合实地考察和本地资源调查报告,规划确定了可再利用的现状资源主要包括邢东矿办公楼、废弃的驾校、玻璃厂、煤炭地质队厂房和小学以及春田公社,并结合各资源原有功能、资源特点以及场地肌理等特征,重新塑造成契合生态公园功能的各类设施和项目。各现状资源再利用情况如表1所示。
表1 资源再利用分析Tab.1 Analysis of reusing resources
1)设计目标。结合海绵城市理念,积极贯彻落实海绵城市建设的方针政策,打造“城市绿肾”。利用大面积湿地将雨水和污水收集、净化、利用和存储,增强城市湿地的调控洪水能力以及净化能力,同时恢复河湖周边动物栖息地,建立一处具有自我维持能力的湿地生态系统。
2)供水分析。从整个邢台考虑水量,充分考虑雨水、污水再利用以及上游水库供水等方面的水源,在满足河道水量的前提下,园区水源有充足的保证。
3)形态设计。在保证项目区内河流——牛尾河河道走向不变的前提下,重新组织园区内部的湿地水网,形成“一河三湖”的水网结构,即牛尾河、蓼水湖、若思湖和响水湖,三处湖体是重要的海绵节点,也是规划“都市水库”功能的重要展现。其中蓼水湖是面积最大,最重要的一处湖体,水体位于园区内牛尾河上游,依托现状牛尾河对水面进行扩大,种植湿地植物,形成湿地净化区。
图5 生态公园水系分析图Fig. 5 Drainage analysis plan of ecological park
整个公园地势西高东低,根据地形设计水面标高,在边界处和不同蓄水段设置防洪闸,调节水位高差,综合管理城市河道水体和园区内部水体,同时结合清淤整治措施,因势利导,满足活水自流的条件。生态公园规划后水系布局如图5所示。
1)设计目标。城市建设的扩张和人类对土地的过度开垦,使公园内原有林草植被遭到严重破坏,导致生态系统的失衡。建设中央生态公园的重要任务之一是修复区域植被生境,对区域内受损的植被进行修复,并通过创建多样的生境类型,恢复生物多样性,构建生态系统之间有效的协同和循环,从而提升整个区域的生态服务价值,实现生态公园整体生态质量优化。
2)设计思路。以地带性植被为主,打造种类多,生物多样性丰富的自然群落,主要以原有森林生态景观结合仿自然群落的人工造景相结合,形成具有地域特色的生态公园种植模式。
3)设计方法。林草植被生态恢复:采取乔灌草结合的方式,构造结构健康、生态稳定的林草生态系统,形成完整、有机镶嵌的生态系统结构。从森林生态效益的长期性上来考虑,适度引入栎类、楸树等本土慢生型珍稀阔叶树种,提升生态系统功能,达到后期少人工管理的近自然的森林群落。湿地植被生态恢复:采用湿地基底恢复、湿地水文状况恢复和湿地土壤恢复等湿地生境恢复技术稳定湿地面积,主要包括物种选育和培植技术、物种引人技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等湿地生物恢复(修复)技术, 河流形态与生境再造技术,生态型护岸建设等多种手段,恢复和营造湿地植物群落以及生物栖息地。
生态公园作为城市重要的生态资源,是引领城市生态发展和传达城市生态文明的重要助推器。但由于生态公园在我国还属于新兴的公园类型,而且各个城市生态区位、城市规模以及文化的千差万别,城市生态公园规划设计的理论和实践都需不断完善[7]。笔者通过对特定案例——河北邢台中央生态公园规划设计的分析,提出一些观点和具体措施,着重强调了建设城市生态公园的关键问题在于处理好人和自然的关系,深入阐述了人与自然和谐共生的重要性,期望通过该文抛砖引玉,能为更多的城市生态公园规划设计提供借鉴。
[1]丁新权.城市生态公园特征及其规划布局[J].中国园林,2009,25(8):35-36.
[2]张扬. 基于地域文化的城市生态公园规划设计研究[D]. 哈尔滨:东北农业大学, 2015.
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[7]郭青俊. 城市中心区域景观设计浅析——以包头市新都市中心区中央公园和森林公园景观设计为例[J]. 林产工业, 2016, 43(9):52-53, 61.